有机半导体光催化剂，更有效地利用太阳能制造氢气

显著增强氢气产生的有机半导体光催化剂可开发更有效的能量存储技术。

化石燃料的燃烧正在导致危险的气候变化，从而推动了对更清洁可再生能源的寻找。迄今为止，太阳能是最丰富的可再生能源，但要释放其潜力，需要一种方法来存储它以备后用。

储存太阳能的标准方法是使用析氢光催化剂（hydrogen evolution photocatalysts，HEP）将能量储存在分子氢的化学键中。当前，大多数HEP由单组分无机半导体制成。这些只能吸收紫外线波长的光，这限制了它们产生氢的能力。

由KAUST太阳能中心的伊恩·麦卡洛克（Iain McCulloch）领导的团队与来自美国和英国的研究人员合作，现已开发出由两种不同的半导体材料制成的HEP。他们将这些材料掺入有机纳米粒子中，可以对其进行调整以吸收更多的可见光谱。

该研究的第一作者扬·科斯科（Jan Kosco）说：“传统上，无机半导体已用于光催化领域。但是，这些材料主要吸收紫外光，其可利用的太阳光不到太阳光谱的百分之五。因此，它们的效率受到限制。”

该团队首先使用了一种称为微乳液（miniemulsion）的方法，其中有机半导体的溶液借助稳定的表面活性剂在水中乳化。接下来，他们加热乳液以驱除溶剂，剩下表面活性剂稳定的有机半导体纳米颗粒。

通过改变表面活性剂，它们能够控制纳米颗粒的结构，将它们从核-壳结构转变为混合的供体/受体结构。共混结构使它们能够在供体聚合物和非富勒烯受体之间引入异质结。

科斯科解释说：“两种结构以相同的速率吸收光，但是在核-壳结构中，只有光生空穴到达表面；然而，在混合结构中，空穴和电子都到达纳米粒子的表面，从而增强氢气的产生。

HEP表现出的氢释放速率比单组分无机HEP所能达到的氢释放速率高一个数量级。 这为下一代储能技术奠定了基础。

麦卡洛克说：“我们目前正在研究由半导体的不同混合物形成的纳米粒子的性能，以更好地了解其结构-活性关系。我们正在寻求为其他光催化反应设计纳米粒子光催化剂，例如生成氧气或二氧化碳还原。”

半导体器件中容量最小的是位bit。

因为位bit二进制中的一个数码，它是半导体存储器中存储数据的最小单位，所以半导体器件中容量最小的是位bit。

半导体器件，是一种电子部件，它依赖于电子一个的特性的半导体材料主要是硅、锗和砷化镓，以及有机半导体，用于其功能。

U盘，作为我们生活、工作中必不可少移动存储设备，对我们来说可以说是不可或缺，帮助我们存储着一些重要的数据文件，但是，这么重要的设备我们对它又了解多少呢?现在让我们一起去解读一下U盘的存储原理吧，让我们更加熟悉它的工作原理。

闪存(Flash Memory)盘是一种采用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，大家都管他叫U盘，是非挥发存储的一种，具有关掉电源仍可保存数据的优点，同时又可重复读写且读写速度快、单位体积内可储存最多数据量，以及低功耗特性等优点。 其存储物理机制实际上为一种新型EEPROM(电可擦除可编程只读存储)。是SCM(半导体存储器)的一种。

早期的SCM采用典型的晶体管触发器作为存储位元，加上选择、读写等电路构成存储器。现代的SCM采用超大规模集成电路工艺制成存储芯片，每个芯片中包含相当数量的存储位元，再由若干芯片构成存储器。目前SCM广泛采用的主要材料是金属氧化物场效应管(MOS)，包括PMOS、NMOS、CMOS三类，尤其是NMOS和CMOS应用最广泛。

RAM(随机存取存储)，是一种半导体存储器。必须在通电情况下工作，否则会丧失存储信息。RAM又分为DRAM(动态)和SRAM(静态)两种，我们现在普遍使用的PC机内存即是SDRAM(同步动态RAM)，它在运行过程当中需要按一定频率进行充电(刷新)以维持信息。DDR DDR2内存也属于SDRAM。而SRAM不需要频繁刷新，成本比DRAM高，主要用在CPU集成的缓存(cache)上。

PROM(可编程ROM)则只能写入一次，写入后不能再更改。

EPROM(可擦除PROM)这种EPROM在通常工作时只能读取信息，但可以用紫外线擦除已有信息，并在专用设备上高电压写入信息。

EEPROM(电可擦除PROM)，用户可以通过程序的控制进行读写 *** 作。

闪存实际上是EEPROM的一种。一般MOS闸极(Gate)和通道的间隔为氧化层之绝缘(gate oxide)，而Flash Memory的特色是在控制闸(Control gate)与通道间多了一层称为“浮闸”(floating gate)的物质。拜这层浮闸之赐，使得Flash Memory可快速完成读、写、抹除等三种基本 *** 作模式就算在不提供电源给存储的环境下，也能透过此浮闸，来保存数据的`完整性。

Flash Memory芯片中单元格里的电子可以被带有更高电压的电子区还原为正常的1。Flash Memory采用内部闭合电路，这样不仅使电子区能够作用于整个芯片，还可以预先设定“区块”(Block)。在设定区块的同时就将芯片中的目标区域擦除干净，以备重新写入。传统的EEPROM芯片每次只能擦除一个字节，而Flash Memory每次可擦写一块或整个芯片。Flash Memory的工作速度大幅领先于传统EEPROM芯片。

MSM(磁表面存储)是用非磁性金属或塑料作基体，在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息“0”和“1”。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。硬盘属于MSM设备。

ODM(光盘存储)和MSM类似，也是将用于记录的薄层涂敷在基体上构成记录介质。不同的是基体的圆形薄片由热传导率很小，耐热性很强的有机玻璃制成。在记录薄层的表面再涂敷或沉积保护薄层，以保护记录面。记录薄层有非磁性材料和磁性材料两种，前者构成光盘介质，后者构成磁光盘介质。

ODM是目前辅存中记录密度最高的存储器，存储容量很大且盘片易于更换。缺点是存储速度比硬盘低一个数量级。现已生产出与硬盘速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM等都是常见的ODM。

---